“周易”X2 NPU：属于中国的科技与浪漫

日前，安谋科技召开新品发布会，正式宣布推出自研新一代人工智能处理器“周易”X2 NPU。作为安谋科技自研IP的又一力作，“周易”X2 NPU不仅在算力、精度、灵活性等方面进行了大幅提升，还针对车载、边缘计算等应用场景进行了专门优化，为新兴领域不断迭代的计算需求提供更为完善的解决方案。

具有无法忽视的巨大潜力——汽车市场

“周易”X2 NPU 第一个瞄准的是汽车市场，中国有强劲的汽车发展动力，据观察近年来中国市场汽车销量约占全球汽车销量的1/3。中国市场不仅仅吸引全球汽车企业，近两年中国本土也涌现除了大批本土智能汽车品牌，这些造车新势力给我们的日常生活带来不少改变。据安谋科技介绍，这些新势力汽车品牌也是“周易”X2重要的合作伙伴。

众所周知，汽车自动驾驶应用对人工智能的需求在日益增长，不光是ADAS里面有更多的摄像头、雷达，会产生更多需要处理的数据。同时里面也涵盖车内车外的各种监测、辅助的决策系统，需要更高帧率、更大算力、更多人机交互、更多安全性需求等，这些都给安谋科技的IP产品提出了更高的要求。

从百花齐放到规范收敛也有一个过程，现在日常的智能驾驶已经用上了L2的智能辅助驾驶，到未来L3、L4成熟还会有几年的周期，因此安谋科技推出的IP产品也会适应技术发展的潮流，从最初的支持芯片客户，到后来的生态、软件合作伙伴到应用，甚至参与或支持一些标准法规的建立。安谋科技执行副总裁、产品研发负责人刘澍表示：“希望到2030年，我们能够实现支持中国自动驾驶成熟量产方案的落地。”

支持更广阔的应用领域——边缘终端

“周易”X系列不仅仅适用于汽车领域，它还在边缘侧服务器应用市场，例如手机、PC、平板电脑等应用场景，对视觉、多媒体处理有很好的性能支撑，同时在边缘侧的设备里达到了很好的功耗和带宽平衡。

过去几年里，“周易”系列产品应用已经从过去的AIoT领域、到现在的汽车、边缘智能终端等领域，未来会向更高性能的云侧和服务侧进行发展。安谋科技表示未来“周易”系列产品可涵盖在不同的应用场景中，通过不同的配置，可灵活选择NPU的算力范围与系统相结合。

IP与完整生态服务并驾齐驱

对一款NPU产品来说，不光是硬件IP方面的不断迭代，在生态建设上也要倾注很大的心血。对于IP本身，一方面安谋科技会推出像工具、软件、服务等支持。另外一方面，为了配合生态的完善和繁荣，也相应地推出了生态伙伴计划，在工具、系统设置、架构上更加开放。

受访时刘澍表示，安谋科技在成立后开发了自研产品线：“周易”NPU、“星辰”CPU、“山海”SPU、“玲珑”ISP、“玲珑”VPU，此外公司还投入了物理实现、设计服务等类型产品，这构成公司完整的自研产品矩阵。

“周易”X2 NPU的八大优势

“周易”X2 NPU是基于最新的V3架构的指令集，据安谋科技产品总监杨磊介绍，此次发布的新品相对上代产品有如下技术升级：

第一，支持更大的算力，可以支持到320T子系统的算力。

第二，支持更好的i-Tiling的技术方案，节省带宽需求，进一步提升计算效率，从而大幅降低系统的成本。

第三，支持实时的任务调度，增加专门的硬件加速调度器来做实时的任务调度和管理。

第四，支持混合精度计算。因为在汽车领域对于计算的精度要求会更高，这一代“周易”NPU支持了混合精度计算，既可以是定点的计算、整型的数据计算，也支持浮点的16bit或者是32bit的计算，可以很好地平衡功耗、计算的算力密度以及计算精度。

第五，具有优化的Transformer性能。有基于图像的Transformer，还有基于分割检测等类型的Transformer，针对模型也做了专门的性能优化。

第六，增加了无损的权重压缩的技术。

第七，低功耗设计，可以在7nm工艺节点上做到10TOP/W的能效。

第八，面向手持设备也做了专门的优化，比如说拍照中的AI去噪、视频的超分辨率、插帧等都做了专门的优化。

“周易”X2 NPU采用自研V3架构

如图，展示了“周易”整个产品线软硬件协同的设计，在NPU或AI加速设计方面离不开软件和底层硬件加速模块结合。“周易”X2 NPU包含了“周易”Compass软件平台，还包含了IP。安谋科技的NPU IP采用第三代“周易”架构，可以从10TOPS到80TOPS，扩展成多核单Cluster基于此，“周易”X2 NPU最高可以扩展到320TOPS算力。

对此，安谋科技NPU研发高级总监孙锦鸿指出：整个“周易”X2 NPU是基于v3架构，指令集由安谋科技“周易”NPU团队自定义。在整个v3架构的指令集中，安谋科技团队定义了超过1000个专门针对不同场景的指令，这些指令也是基于VLIW结构，由长指令和短指令构成，并且可以支持64bit和128bit的指令包，做到统一的指令集组合。

据介绍，安谋科技的NPU团队拥有超过130位工程师从事开发包含硬件和软件的NPU全栈研发。开发出了多款NPU产品，并且已经做到了第三代架构，覆盖AIoT、智能终端和汽车场景，团队专注于IP和SDK开发，并服务和支持广大国内客户。“周易”这个名字，不仅代表着中华文化中神秘和浪漫基因，未来还将在安谋科技的自研IP“芯海”中闪闪发光。